WO2002066939A1 - Convertisseur deplacement/quantite de lumiere - Google Patents

Convertisseur deplacement/quantite de lumiere Download PDF

Info

Publication number
WO2002066939A1
WO2002066939A1 PCT/JP2002/001423 JP0201423W WO02066939A1 WO 2002066939 A1 WO2002066939 A1 WO 2002066939A1 JP 0201423 W JP0201423 W JP 0201423W WO 02066939 A1 WO02066939 A1 WO 02066939A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
diaphragm
displacement
receiving unit
conversion device
Prior art date
Application number
PCT/JP2002/001423
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Toru Shinzou
Yoshio Sakamoto
Original Assignee
Kabushiki Kaisha Kenwood
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kabushiki Kaisha Kenwood filed Critical Kabushiki Kaisha Kenwood
Priority to DE0001371956T priority Critical patent/DE02712458T1/de
Priority to US10/467,002 priority patent/US7045768B2/en
Priority to EP02712458A priority patent/EP1371956A4/en
Publication of WO2002066939A1 publication Critical patent/WO2002066939A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R23/00—Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00
    • H04R23/008—Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00 using optical signals for detecting or generating sound
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/28—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with deflection of beams of light, e.g. for direct optical indication
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means

Definitions

  • the present invention relates to a displacement light amount conversion device that converts mechanical vibration into an optical signal, and more particularly to a displacement light amount conversion device that can convert a minute mechanical displacement into a large light amount change.
  • FIG. 4 An example of a conventional displacement light amount conversion device that converts mechanical vibration into an optical signal will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • FIG. 4 An example of a conventional displacement light amount conversion device that converts mechanical vibration into an optical signal will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • a planar diaphragm 4 is arranged so as to face the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3 at a substantially constant distance d from them.
  • the divergent light emitted from the light emitting unit 2 at a certain radiation angle is reflected by the diaphragm 4, and a part of the reflected light reaches the light receiving unit 3.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the distance d between the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3 and the diaphragm 4 in FIG. 4 and the amount of light incident on the light receiving unit 3.
  • the light emitting unit 2 has a constant radiation angle.
  • the reflected light emitted by the diaphragm 4 and reflected by the diaphragm 4 does not reach the light receiving section 3.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the distance d between the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3 and the vibration plate 4 in FIGS. 4 and 5 and the amount of light incident on the light receiving unit 3.
  • the change in the incident light amount with respect to the change in the distance d is large.
  • the amount of light incident on the light receiving unit 3 changes linearly. It can be seen that the amount is detected.
  • the divergent light emitted from the light emitting section 2 at a certain radiation angle reaches the light receiving surface of the light receiving section 3 as divergent light even after being reflected by the diaphragm 4. Therefore, the following problems occur. That is, since the divergent reflected light from the diaphragm 4 reaching the light receiving surface spreads in a circular shape around the light emitting unit 2, the light received by the light receiving unit 3 out of the total light amount radiated from the light emitting unit 2 The amount of light incident on the surface is greatly reduced. Therefore, it is difficult to greatly increase the sensitivity of diaphragm 4 to minute displacement even when a portion where the amount of light incident on light receiving unit 3 changes linearly is used.
  • the diaphragm 4 may be moved closer to the light-emitting unit 1 and the light-receiving unit 3, but only by restricting the degree of freedom of the device design. It is difficult to increase the adjustment accuracy because the diaphragm 4 or the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3 are moved.
  • the present invention has been made in view of the above-described drawbacks of the conventional apparatus, and an object thereof is to provide a displacement light amount capable of easily and surely increasing detection sensitivity to minute displacement due to sound or the like of a diaphragm. It is to provide a conversion device.
  • the diaphragm is disposed to face the light emitting unit and the light receiving unit, and the light emitted from the light emitting unit and reflected by the diaphragm is received by the light receiving unit.
  • a displacement light amount conversion device for converting a displacement of a diaphragm into an output of the light receiving unit a diaphragm having a concave shape is used and the concave surface is arranged toward the light emitting unit and the light receiving unit.
  • the concave surface is formed by rotating a curve 360 degrees around the central axis with a line passing through a midpoint between the light emitting unit and the light receiving unit and perpendicular to the diaphragm as a central axis. It has a curved surface.
  • the rotation curve surface is formed by rotating a part of a circle having a radius of curvature with a line connecting the midpoint between the light emitting portion and the light receiving portion and the diaphragm to 360 degrees around the central axis. With a spherical surface.
  • the rotation curve surface may be configured by rotating one of a parabola, an ellipse, and other curves or a part of a curve obtained by combining those curves by 360 degrees around the central axis. Good.
  • the light emitting section and the light receiving section are incorporated in the same package.
  • the light emitting section is constituted by a semiconductor laser element.
  • the light emitting section is constituted by a vertical cavity surface emitting laser element.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a displacement light amount converter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a relationship between reflected light and a light receiving unit when the distance between the light emitting unit and the light receiving unit and the diaphragm is changed in the apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is a graph showing a change in the amount of incident light in the light receiving unit when the distance between the light emitting unit and the light receiving unit and the diaphragm is changed as in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing the overall configuration of a conventional displacement light amount conversion device.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the reflected light and the light receiving unit when the distance between the light emitting unit and the light receiving unit and the diaphragm is changed in the apparatus of FIG.
  • FIG. 6 is a graph showing a change in the amount of incident light in the light receiving unit when the distance between the light emitting unit and the light receiving unit and the diaphragm is changed as shown in FIG.
  • FIG. 7 is a graph showing a comparison between the amount of incident light of the displacement light receiving unit of the displacement light amount conversion device according to the embodiment of the present invention and the displacement light amount conversion device of the related art.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a displacement light amount conversion device according to an embodiment of the present invention.
  • the light emitting section 2 and the light receiving section 3 are incorporated in the same package, and at a distance d from them, a concave-shaped vibration plate 1 concave receiving portion 3 c the diaphragm 1 is disposed toward the central axis line perpendicular to the light emitting portion 2 and the front through the intermediate point P SL diaphragm 1 between the light receiving portion 3 X- X ′ is a rotation curve surface formed by rotating the curve R by 360 degrees around the central axis X—X ′.
  • the curve R is, for example, a part of a circle having a radius of curvature r as a line connecting an intermediate point P between the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3 and the diaphragm 1, and By rotating 360 degrees around X—X ', a spherical surface is formed as a rotation curve surface. By using such a rotation curve surface, the light radiated from the light emitting unit 2 is collected near the light receiving unit 3.
  • the Rukoto is, for example, a part of a circle having a radius of curvature r as a line connecting an intermediate point P between the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3 and the diaphragm 1, and By rotating 360 degrees around X—X ', a spherical surface is formed as a rotation curve surface. By using such a rotation curve surface, the light radiated from the light emitting unit 2 is collected near the light receiving unit 3.
  • the Rukoto is, for example, a part of a circle having a radius of
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the distance d between the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3 and the diaphragm 1 and the amount of light incident on the light receiving unit 3 in the apparatus of FIG.
  • the light emitting unit 2 has a constant radiation angle.
  • the reflected light emitted by the diaphragm 1 and reflected by the diaphragm 1 does not enter the light receiving unit 3.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the distance d between the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3 and the diaphragm 1 and the amount of light incident on the light receiving unit 3.
  • the change in the distance d causes a large change in the amount of incident light.
  • the amount of light incident on the light receiving section 3 changes linearly when the diaphragm 1 is slightly displaced (up and down direction of the diaphragm 1 in FIGS. 1 and 2), and the amount of minute displacement is detected by detecting the amount of change. It is understood that it is done.
  • the diaphragm 1 of the embodiment reflects the light emitted from the light emitting unit 2 at a certain radiation angle as a convergent light, and the reflected light is collected near the light receiving unit.
  • the light receiving unit 3 receives more light than the diaphragm 4. Therefore, the difference between the total amount of light emitted from the light emitting unit 2 and the amount of light incident on the light receiving unit 3 is reduced, and the sensitivity of the diaphragm 1 to minute displacement can be increased.
  • FIG. 7 shows a comparison of the ratio of the amount of incident light of the light receiving unit 3 to the amount of light emitted from the light emitting unit 2 in the displacement light amount conversion device according to the embodiment of the present invention and the conventional displacement light amount conversion device.
  • the shape of the diaphragm is such that the divergent light emitted from the light-emitting part 2 at a certain radiation angle is collected near the light-receiving part 3 as a convergent light, like a parabolic or toric surface.
  • the shape may be a concave surface, and is not limited to a rotation curve surface such as a spherical surface.
  • a curve formed by rotating a part of a curve formed by combining a parabola, an ellipse, and another curve around the central axis by 360 degrees may be used.
  • the diaphragm reflects the light emitted from the light emitting portion at a fixed emission angle as convergent light, and the reflected light is condensed near the light receiving portion, so that the divergence is obtained.
  • the light receiving portion receives more light than the conventional diaphragm which is reflected as light. Therefore, the difference between the total amount of light emitted from the light emitting unit and the amount of light incident on the light receiving unit, that is, the loss of light amount is reduced, and the detection sensitivity to minute displacement of the diaphragm can be increased.
  • the distance between the light emitting unit and the light receiving unit to the diaphragm is equal to the radius of curvature of the curved surface of the diaphragm, the amount of light received by the light receiving unit can be increased without bringing the light emitting unit, the light receiving unit and the diaphragm close to each other. Therefore, the degree of freedom of the device design and the adjustment accuracy can be increased.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

明 細 書 変位光量変換装置 技術分野
この発明は機械的振動を光信号に変換する変位光量変換装置に関す るものであり、 特に、 微小な機械的変位を大きい光量変化に変換できる 変位光量変換装置に関するものである。 背景技術
機械的振動を光信号に変換する従来の変位光量変換装置の例を第 4 図及び第 5図により説明する。
第 4図に示す装置において、 発光部 2と受光部 3とに対して、 それらか ら略一定の距離 dをおいて平面状の振動板 4が向かい合わせて配置さ れている。 発光部 2から一定の放射角度を持って放射された発散光は振 動板 4で反射され、 その反射光の一部は受光部 3に到達する。
第 5図は、 第 4図における発光部 2及び受光部 3と振動板 4との間の距 離 dと受光部 3に入射する光量との関係を示す図である。 第 5図 （a ) に示すように、 発光部 2及び受光部 3と振動板 4との間の距離 dが所定 の距離より短い d 1であるとき、 発光部 2から一定の放射角度を持って 放射され振動板 4で反射された反射光は受光部 3に到達しない。
しかし、 第 5図 （b ) に示すように、 前記の距離 dが d 1より大きい d 2であるときは、 発光部 2から一定の放射角度を持って放射され振動板 4で反射された反射光は受光部 3の一部の受光面に到達する。
さらに、 第 5図 （c ) に示すように、 前記の距離 dが d 2より更に大 きい d 3であるときは、 発光部 2から一定の放射角度を持って放射され 振動板 4で反射された反射光は受光部 3の全受光面に到達する。 従って、 前記の距離 dが d 1から d 3まで増加する間に受光部 3に入射する光 の量は直線的に増大する。 そして、 第 5図 （d ) に示すように、 距離 dが d 3より更に大きい d 4であるときは、 発光部 2から一定の放射角度を持って放射され振動板 4で反射された反射光は受光部 3の全受光面に到達するものの、 距離 d が所定の値を超えると、 振動板 4で反射された反射光全体の量に対する 受光部 3に到達する光量の割合は小さくなる。 従って、 距離 dが所定の 値 d 3より大きくなると、 受光部 3に入射する光量は徐々に減少するよ うになる。
第 6図に前記第 4図及び第 5図における発光部 2及び受光部 3と振 動板 4との間の距離 dと受光部 3に入射する光量との関係をグラフで 示す。 第 6図のグラフより、 発光部 2及び受光部 3と振動板 4との間の 距離の中心を d 2近傍に設定すると、 距離 dの変動に対する入射光量の 変化が大きいため、 振動板 4が垂直方向 （第 4図及び第 5図における振 動板 4の上下方向） に微小変位したときに受光部 3に入射する光量が直 線的に変化し、 この変化量を検出することによって微小変位量が検出さ れることがわかる。
上記した従来の変位光量変換装置では、 発光部 2から一定の放射角度 を持って放射された発散光が振動板 4で反射された後も発散光のまま受 光部 3の受光面上に到達するので、 次のような問題が発生する。 すなわ ち、 受光面上に到達する振動板 4からの発散反射光は、 発光部 2を中心 として円形状に広がるため、 発光部 2から放射された全光量のうち、 受 光部 3の受光面に入射する光量は大幅に減少する。 そのため、 受光部 3 に対する入射光量が直線的に変化する部分を利用しても、 振動板 4の微 小変位に対する感度を大幅に上げることが困難になる。 振動板 4の微小 変位に対する感度を上げる手段として、 発光部 2 と受光部 3とを近づけ ることが考えられるが、 装置設計の自由度を制約するという問題を伴う。 また、 振動板 4の微小変位に対する感度を上げる他の手段として、 振 動板 4を発光部 1及び受光部 3に近づけることも考えられるが、 これま た装置設計の自由度を制約するだけでなく、 振動板 4あるいは発光部 2 及び受光部 3を動かす関係上、 調整精度を大きくすることが困難であつ た。 発明の開示
この発明は、 前記のような従来装置の欠点に鑑みてなされたもので、 その目的とするところは、 振動板の音響などによる微小変位に対する検 出感度を容易かつ確実に高めることができる変位光量変換装置を提供 することにある。
この発明に係る変位光量変換装置は、 発光部と受光部とに振動板を向 かい合わせて配置し、 前記発光部から放射され前記振動板で反射された 光を前記受光部で受光させて前記振動板の変位を前記受光部の出力に 変換する変位光量変換装置において、 前記振動板として凹面形状のもの を使用して、 その凹面を前記発光部及び受光部に向けて配置するもので ある。
また、 前記凹面は、 前記発光部と受光部との中間点を通り前記振動板 に対して垂直な線を中心軸として、 該中心軸の周囲に曲線を 360度回転 させることにより形成される回転曲線面をもって構成するものである。 さらに、 前記回転曲線面は、 前記発光部と受光部のとの中間点と前記 振動板とを結ぶ線を曲率半径とする円の一部を前記中心軸の周囲に 360 度回転させることにより形成された球面をもって構成するものである。 さらにまた、 前記回転曲線面は、 放物線、 楕円及びその他の曲線のう ちの一つ又はそれらの曲線を組み合わせてなる曲線の一部を前記中心 軸の周囲に 360度回転させることにより構成してもよい。
さらにまた、 前記発光部及び受光部を同一のパッケージ内に組み込ん で構成するものである。
さらにまた、 前記発光部が半導体レーザ素子で構成されているもので ある。
さらにまた、 前記発光部が垂直共振器型面発光レーザ素子で構成され ているものである。 図面の簡単な説明
第 1図はこの発明の実施例である変位光量変換装置の全体的構成を 示す図である。
第 2図は第 1図の装置において発光部及び受光部と振動板との間の距 離を変化させた場合における反射光と受光部の関係を示す図である。
第 3図は第 2図のように発光部及び受光部と振動板との距離を変化さ せたときの受光部における入射光量の変化を示すグラフである。
第 4図は従来の変位光量変換装置の全体的構成を示す図である。
第 5図は第 4図の装置において発光部及び受光部と振動板との間の 距離を変化させた場合における反射光と受光部の関係を示す図である。 第 6図は第 5図のように発光部及び受光部と振動板との距離を変化 させたときの受光部における入射光量の変化を示すグラフである。
第 7図はこの発明の実施例である変位光量変換装置と従来の変位光 量変換装置の変位受光部の入射光量を比較して示すグラフである。 発明の実施の形態
以下、 この発明の実施例である変位光量変換装置を図に基づいて説明 する。 第 1図はこの発明の実施例である変位光量変換装置の全体的構成 を示す図である。 同図において、 発光部 2と受光部 3とは同一のパッケ ージに組み込まれており、 これらから略距離 dをおいて、 凹面形状の振 動板 1が、 その凹面を前記発光部 2と受光部 3に向けて配置されている c この振動板 1の凹面は、 前記発光部 2と受光部 3との中間点 Pを通り前 記振動板 1に対して垂直な線を中心軸 X— X ' として、 該中心軸 X— X ' の周囲に曲線 Rを 3 6 0度回転させることにより形成される回転 曲線面である。 そして、 前記曲線 Rは、 例えば前記発光部 2と受光部 3 のとの中間点 Pと前記振動板 1とを結ぶ線を曲率半径 rとする円の一 部であって、 これを前記中心軸 X— X ' の周囲に 360度回転させること により回転曲線面としての球面が形成される。 かかる回転曲線面を使用 することによって、 発光部 2から放射された光は受光部 3付近に集光す ることとなる。
第 2図は、 第 1図の装置において発光部 2及び受光部 3と振動板 1と の間の距離 dと受光部 3に入射する光量との関係を示す図である。 第 2 図 （a ) に示すように、 発光部 2及び受光部 3と振動板 4との間の距離 dが所定の距離より短い d 1であるとき、 発光部 2から一定の放射角度 を持って放射され振動板 1で反射された反射光は受光部 3に入射しな い。
しかし、 第 2図 （b ) に示すように、 前記の距離 dが d 1より大きい d 2であるときは、 発光部 2から一定の放射角度を持って放射され振動 板 1で反射された反射光は受光部 3の一部の受光面に到達する。
さらに、 第 2図 （c ) に示すように、 前記の距離 dが d 2より更に大 きい d 3であるときは、 発光部 2から一定の放射角度を持って放射され 振動板 1で反射された反射光は受光部 3の全受光面に到達する。 従って、 前記の距離 dが d 1から d 3まで増加する間に受光部 3に入射する光 の量は直線的に増大する。
そして、 第 2図 （d ) に示すように、 距離 dが d 3より更に大きい d 4であるときは、 発光部 2から一定の放射角度を持って放射され振動板 1で反射された反射光は受光部 3の全受光面に到達するものの、 距離 d が所定の値を超えると、 振動板 1で反射された反射光全体の量に対する 受光部 3に到達する光量の割合は小さくなる。 従って、 距離 dが所定の 値 d 3より大きくなると、 受光部 3に入射する光量は徐々に減少するよ うになる。
第 3図に発光部 2及び受光部 3と振動板 1 との間の距離 dと受光部 3に入射する光量との関係をグラフとして示す。 このグラフより、 発光 部 2及び受光部 3と振動板 1との間の距離を d 2近傍に設定すると、 距 離 dの変動に対する入射光量の変化が大きいため、 振動板 1が垂直方向 (第 1図及び第 2図における振動板 1の上下方向） に微小変位したとき に受光部 3に入射する光量が直線的に変化し、 この変化量を検出するこ とによつて微小変位量が検出されることがわかる。 実施例の振動板 1は、 発光部 2から一定の放射角度を持って放射され た光を集束光として反射し、 該反射光は受光部付近に集光するので、 発 散光として反射する従来の振動板 4に比べて受光部 3に多くの光を受 光させることになる。 したがって、 発光部 2から放射された全光量と受 光部 3に入射する光量の差が少なくなり、 振動板 1の微小変位に対する 感度を上げることができる。 第 7図に、 本発明実施例の変位光量変換装 置と従来の変位光量変換装置における、 発光部 2からの放射光量に対す る受光部 3の入射光量の比を比較して示す。
なお、本発明の実施例は以上述べたような構成に限られない。例えば、 振動板の形状は、 放物面ゃト一リック面のように、 発光部 2から一定の 放射角度を持って放射された発散光を集束光として受光部 3付近に集 光させような凹面形状であればよく、 球面のような回転曲線面に限られ ない。 また、 回転曲線面を使用する場合でも、 放物線、 楕円及びその他 の曲線を組み合わせてなる曲線の一部を中心軸の周囲に 360度回転させ ることにより構成されたものを使用してもよい。
この発明の変位光量変換装置によれば、 振動板は発光部から一定の放 射角度を持って放射された光を集束光として反射し、 該反射光は受光部 付近に集光するので、 発散光として反射される従来の振動板に比べて受 光部に多くの光を受光させることになる。 したがって、 発光部から放射 された全光量と受光部に入射する光量との差、 すなわち光量損失が少な くなり、 振動板の微小変位に対する検出感度を上げることができる。 また、 発光部及び受光部と振動板との距離を振動板の曲面の曲率半径 程度とすることにより、 発光部及び受光部と振動板とを近接させること なく、 受光部の受光量を大きくすることができるので、 装置設計の自由 度及び調整精度を大きくすることができる。

Claims

請求の範囲
1 . 振動板と、
該振動板に向かい合わせて配置した発光部及び受光部とを有し、 前記発光部から放射されて前記振動板で反射された光を前記受光部 で受光して、 前記振動板の振動に伴う変位を前記受光部における光量の 変化に変換する変位光量変換装置において、
前記振動板は凹面形状をしており、 その凹面を前記発光部及ぴ受光部 に向けて配置してある変位光量変換装置。
2 . 前記振動板の凹面は、 前記発光部と受光部との中間点を通り前 記振動板に対して垂直な線を中心軸として、 該中心軸の周囲に曲線を 360 度回転させることにより形成される回転曲線面をもって構成されて いる請求項 1に記載の変位光量変換装置。
3 . 前記回転曲線面は、 前記発光部と受光部のとの中間点と前記振 動板とを結ぶ線を曲率半径とする円の一部を前記中心軸の周囲に 360度 回転させることにより形成された球面をもって構成されている請求項 2に記載の変位光量変換装置。
4 . 前記回転曲線面は、 放物線、 楕円及びその他の曲線のうちの一 つ又はそれらの曲線を組み合わせてなる曲線の一部を前記中心軸の周 囲に 360度回転させることにより構成されたものである請求項 2に記載 の変位光量変換装置。
5 . 前記発光部及び受光部の部分が同一のパッケージ内に組み込ま れている請求項 1から 4のいずれかに記載の変位光量変換装置。
6 . 前記発光部が半導体レーザ素子で構成されている請求項 1から 5のいずれかに記載の変位光量変換装置。
7 . 前記発光部が垂直共振器型面発光レーザ素子で構成されている 請求項 1から 5のいずれかに記載の変位光量変換装置。
PCT/JP2002/001423 2001-02-20 2002-02-19 Convertisseur deplacement/quantite de lumiere WO2002066939A1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE0001371956T DE02712458T1 (de) 2001-02-20 2002-02-19 Verschiebung/lichtmenge-umsetzer
US10/467,002 US7045768B2 (en) 2001-02-20 2002-02-19 Displacement/quantity of light converter
EP02712458A EP1371956A4 (en) 2001-02-20 2002-02-19 CONVERTER DISPLACEMENT / QUANTITY OF LIGHT

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001042728A JP3828755B2 (ja) 2001-02-20 2001-02-20 変位光量変換装置
JP2001-42728 2001-02-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002066939A1 true WO2002066939A1 (fr) 2002-08-29

Family

ID=18904985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2002/001423 WO2002066939A1 (fr) 2001-02-20 2002-02-19 Convertisseur deplacement/quantite de lumiere

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7045768B2 (ja)
EP (1) EP1371956A4 (ja)
JP (1) JP3828755B2 (ja)
DE (1) DE02712458T1 (ja)
WO (1) WO2002066939A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101401022B (zh) * 2006-02-06 2010-07-21 诺基亚公司 在成像系统中进行位置检测的方法和设备
ITFI20070050A1 (it) 2007-02-27 2008-08-28 El En Spa Sensore ottico a riflessione per determinare la posizione angolare di un elemento ruotante
US8594507B2 (en) 2011-06-16 2013-11-26 Honeywell International Inc. Method and apparatus for measuring gas concentrations
US20120321322A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-20 Honeywell International Inc. Optical microphone
JP6432260B2 (ja) * 2014-09-30 2018-12-05 富士通株式会社 振動検出部品、これを用いた音響装置及び情報機器
CN105953905B (zh) * 2016-04-21 2019-01-08 大连理工大学 一种基于棱镜折射信号放大的瞬态微振量测装置与方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04120428A (ja) * 1990-09-12 1992-04-21 Fujitsu Denso Ltd 光振動センサ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3327584A (en) * 1963-09-09 1967-06-27 Mechanical Tech Inc Fiber optic proximity probe
US3389372A (en) * 1965-06-23 1968-06-18 Smiths Industries Ltd Echo-ranging apparatus
DE1537597A1 (de) * 1966-11-22 1970-01-15 Ceskoslovenska Akademie Ved Photoelektrisches Mikrophon
GB1584048A (en) * 1977-09-07 1981-02-04 Standard Telephones Cables Ltd Optical transducers
JPS57149000U (ja) * 1981-03-12 1982-09-18
US4799751A (en) * 1983-05-16 1989-01-24 Gould Inc. Detection device using fiber optic techniques
US5995260A (en) * 1997-05-08 1999-11-30 Ericsson Inc. Sound transducer and method having light detector for detecting displacement of transducer diaphragm
DE60016170D1 (de) * 1999-01-08 2004-12-30 Ibsen Photonics As Farum Spektrometer
DE29922312U1 (de) * 1999-11-02 2000-03-30 Merlaku, Kastriot, 84347 Pfarrkirchen Photonen-Mikrofon
JP3953752B2 (ja) * 2001-06-19 2007-08-08 株式会社ケンウッド 光音響変換装置の振動板構造

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04120428A (ja) * 1990-09-12 1992-04-21 Fujitsu Denso Ltd 光振動センサ

Also Published As

Publication number Publication date
JP3828755B2 (ja) 2006-10-04
US7045768B2 (en) 2006-05-16
US20040090686A1 (en) 2004-05-13
EP1371956A4 (en) 2008-08-13
JP2002243410A (ja) 2002-08-28
DE02712458T1 (de) 2004-07-08
EP1371956A1 (en) 2003-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5078419B2 (ja) 発光モジュールおよび受光モジュール
JP3328274B2 (ja) 非映像放射エネルギーデバイス
JP4702200B2 (ja) 受光器及び当該受光器を備えたレーダ装置
JPH077184A (ja) 半導体発光素子、並びに当該発光素子を用いた投光器、光学検知装置及び光学的情報処理装置
WO2002066939A1 (fr) Convertisseur deplacement/quantite de lumiere
JP2003060299A (ja) 光出力素子・光出力素子アレイおよびレンズ素子・レンズ素子アレイ
US10890837B2 (en) Structured light projection system
KR20000067535A (ko) 광소자모듈
JPS61182338A (ja) 光拡散器
JP4151358B2 (ja) 光走査装置
JP3804634B2 (ja) 光無線伝送装置、光無線伝送装置の光軸調整方法、光無線通信方法、及び光無線伝送システム
WO2020217390A1 (ja) エネルギー変換装置及びエネルギー伝送システム
JP6798262B2 (ja) 光学ユニット及び測距センサ
JP3481179B2 (ja) 音響電気変換装置
CN114175683A (zh) 用于测量位移的光学换能器及方法
US6906807B2 (en) Membrane type optical transducers particularly useful as optical microphones
JP2668615B2 (ja) 光学反射素子
KR100822272B1 (ko) 광마이크로폰
CN214151368U (zh) 透镜、发射模组及电子装置
JP4249875B2 (ja) 音響電気変換装置
JPH104384A (ja) 光通信受光装置
JPH0139280B2 (ja)
JP4068835B2 (ja) 光送受信装置
JP2005045720A (ja) 光マイクロホン及びその製造方法
JPH0772397A (ja) 光受信装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10467002

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2002712458

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2002712458

Country of ref document: EP